Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Плотность воды

Плотность воды и её другие физические свойства

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Плотность – это скалярная физическая величина, которая определяется как отношение массы тела к занимаемому им объему.

Данную величину обычно обозначают греческой буквой r или латинскими D и d. Единицей измерения плотности в системе СИ принято считать кг/м3, а в СГС – г/см3.

Плотность можно вычислить по формуле:

    \[    \rho = \frac{m}{V} \]

Жидкая вода в тонких слоях бесцветна, а в толстых имеет голубовато-зеленый цвет. В противоположность почти всем другим веществам, плотность которых по мере охлаждения все время возрастает, вода имеет наибольшую плотность при +4oС – 1 г/см3 (рис. 1).

График изменения плотности воды с температурой

Рис. 1. График изменения плотности воды с температурой (г/см3).

Чистая вода практически не проводит электрический ток. Она характеризуется наибольшей из всех твердых и жидких веществ удельной теплоемкостью, т.е. для нагревания воды требуется затратить больше тепла, чем для нагревания на то же число градусов равного по массе количества какой-либо другой жидкости или твердого тела. Обратно. При охлаждении вода отдает больше тепла, чем равное количество любого твердого или жидкого вещества.

При низких температурах вода испаряется сравнительно медленно, но при нагревании давление её пара быстро возрастает.

Агрегатное состояние воды

Вода – это наиболее распространенное вещество в природе. Она представляет собой термодинамически устойчивое соединение, способное находиться сразу в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом (лед) и газообразном (водяной пар), каждое из которых определяется температурой и давлением (рис. 2).

Диаграмма состояния воды

Рис. 2. Диаграмма состояния воды.

Кривая АО соответствует равновесию в системе лед-пар, DO – равновесию в системе переохлажденная вода-пар, кривая OC – равновесию в системе вода-пар, а кривая OB – равновесию в системе лед-вода. В точке О все кривые пересекаются. Эта точка называется тройной точкой и отвечает равновесию в системе лед-вода-пар.

Химический состав и плотность воды

Вода состоит из 11,2% (масс.) водорода и 88,8% (масс.) кислорода. При образовании её из элементов с одним объемом кислорода соединяются два объема водорода. В том же, конечно, соотношении находятся объемы газов, получаемых при разложении воды на элементы.

Строение молекулы воды

Рис. 3. Строение молекулы воды.

Как видно из рис. 3., оба атома водорода в молекуле воды расположены по одну сторону от атома кислорода. Вследствие этого и высокой полярности связей H-Oмолекула H2O в целом характеризуется значительной полярностью.

Результаты определения молекулярного веса водяного пара указывают на то, что ему соответствует простейшая формула – H2O. Наоборот, в жидком состоянии вода ассоциирована, т.е. наряду с простыми молекулами содержит и более сложные образования, соответствующие общей формуле (H2O)n, где n = 2, 3, 4 и т.д. Подобные молекулярные агрегаты все время возникают и вновь распадаются, что можно выразить схемой:

nH2O↔(H2O)n

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Необходимо приготовить 250 г 6%-ного раствора соли. Вычислите массу воды и соли, необходимую для приготовления подобного раствора.
Решение Запишем формулу для расчета массовой доли растворенного вещества в растворе:

w (X) = m(X) /msolution×100%.

Отсюда следует, что масса соли, необходимая для приготовления её 250 г 6%-ного раствора будет равна:

msalt = w(salt) × msolution;

msal= 0,06 ×250 = 15 г.

А масса воды составит:

m(H2O) = msolution – msalt;

m(H2O) = 250 – 15 = 235 г.

Ответ Масса воды равна 235 г, масса соли равна 15 г.
ПРИМЕР 2
Задание Вычислите массу воды, необходимую для приготовления 50 г 10%-ного раствора соли.
Решение Запишем формулу для расчета массовой доли растворенного вещества в растворе:

w (X) = m(X) / msolution× 100%.

Отсюда следует, что масса соли, необходимая для приготовления её 250 г 6%-ного раствора будет равна:

msalt = w (salt) ×msolution;

msalt= 0,1 ×50 = 5 г.

А масса воды составит:

m(H2O) = msolution – msalt;

m(H2O) = 50 – 5 = 45 г.

Ответ Масса воды равна 45 г, масса соли равна 5 г.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.